DE2520430A1 - PROCESS FOR PRODUCING A CYCLOOLEFIN - Google Patents
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Description
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Cycloolefins durch Hydrierung eines aromatischen Kohlenwasserstoffs .The invention "relates to a method of making a Cycloolefins by hydrogenation of an aromatic hydrocarbon .
Es ist bekannt, Cycloolefine durch partielle Hydrierung des entsprechenden aromatischen Kohlenwasserstoffs in Gegenwart eines Ruthenium oder Rhodium enthaltenden Katalysators herzustellen. Dieses Verfahren ist aus den nachstehenden Veröffentlichungen "bekannt:It is known to produce cycloolefins by partial hydrogenation of the corresponding aromatic hydrocarbon in the presence of a ruthenium or rhodium-containing catalyst to manufacture. This method is known from the following publications ":
(1) US-PS 3.391.206: Hydrierung in Gegenwart eines niederen Alkohols;(1) U.S. Patent 3,391,206: hydrogenation in the presence of a lower alcohol;
(2) US-PS 3.793.383: Hydrierung in Gegenwart einer organischen Stickstoffverbindung;(2) US Pat. No. 3,793,383: hydrogenation in the presence of an organic nitrogen compound;
(3) veröffentlichte japanische Patentanmeldung(3) published Japanese patent application
Nr. 42645/1972: Hydrierung in Gegenwart von Wasser, Alkali und einem Katalysator mit einem reduzierten Kation mindestens eines Elements der Gruppe VIII des Periodensystems.No. 42645/1972: hydrogenation in the presence of water, Alkali and a reduced cation catalyst of at least one Group VIII element of the periodic table.
Bei den Verfahren (1) und (2) sind Selektivität und Ausbeute an Cycloolefinen nicht befriedigend. Bei dem Verfahren (3) sind die Reaktionsgeschwindigkeit und die Lebensdauer des Katalysators nicht befriedigend.In processes (1) and (2), the selectivity and yield of cycloolefins are unsatisfactory. In the process (3) the reaction rate and the life of the catalyst are unsatisfactory.
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Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Cycloolefins aus einem-Kohlen-.wasserstoff in hoher Ausbeute, "bei hoher Reaktionsgeschwindigkeit und langer Lebensdauer des eingesetzten Katalysators zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to provide a process for the production of a cycloolefin from a hydrocarbon in high yield, "with a high reaction rate and a long service life of the catalyst used to accomplish.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Cycloolefins gelöst, bei dem ein aromatischer Kohlenwasserstoff der FormelAccording to the invention, this object is achieved by a process for producing a cycloolefin in which an aromatic Hydrocarbon of the formula
wobei R., R„ und R, gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatome oder G. - C^-Alkylgruppen bedeuten können, bei 20 - 250 0C unter einem Wasserstoffdruck von 1 - 200 Atmosphären hydriert wird, wobei man in einem alkalifreien wässrigen Medium in Gegenwart eines mit Ru und/oder Rh beladenen Trägermaterials als Katalysator und in Gegenwart eines oder mehrerer Metalle der Gruppen 1A und 2A des Periodensystems und/oder Zink und/oder Mangan und/oder Eisen und/oder den Ionen dieser Metalle und/oder Ammonium als Promotor arbeitet.wherein R., R "and R, the same or different and are hydrogen atoms or G. - may represent C ^ alkyl groups, at 20-250 0 C under a hydrogen pressure of 1 - is hydrogenated 200 atmospheres to give aqueous in an alkali-free medium in the presence of a carrier material loaded with Ru and / or Rh as a catalyst and in the presence of one or more metals from groups 1A and 2A of the periodic table and / or zinc and / or manganese and / or iron and / or the ions of these metals and / or ammonium works as a promoter.
Als Ausgangsmaterialien werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aromatische Kohlenwasserstoffe der folgenden allgemeinen Formel eingesetztAs starting materials in the process of the present invention, aromatic hydrocarbons are as follows general formula used
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wobei R., Rp und R, gleich oder verschieden sein können und V/asserstoffatome oder C. - C,-Alkylgruppen bedeuten. Geeignete aromatische Kohlenwasserstoffe sind Benzol, Toluol, σ-, m-, p-Xylol, Äthylbenzol oder dgl..where R., Rp and R, can be identical or different and V / hydrogen atoms or C.sub.1 -C.sub.1 -alkyl groups. Suitable aromatic hydrocarbons are benzene, toluene, σ-, m-, p-xylene, ethylbenzene or the like.
Die Hauptkomponenten des eingesetzten Katalysators sind Ru und/oder Rh. Ru und Rh können ohne ein Trägermaterial eingesetzt werden, z. B. in Form von Ruthenium-Mohr und Rhodium-Mohr. Es ist jedoch bevorzugt, ein Trägermaterial mit diesen Katalysatorkomponenten zu beladen. Geeignete Trägermaterialien sind Zeolit, Siliciumoxid, Kieselgur· , Süiciumoxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid oder dgl.. Die Beladung eines Trägermaterials mit Ru und/oder Rh kann in herkömmlicher Weise durch die Eintauchmethode, die Einengmethode, die Trocknungsmethode und die Fällungsmethode durchgeführt werden, wobei eine wässrige Lösung einer Rutheniumverbindung und/oder einer Rhodiumverbindung, z. B. der Chloride, der Nitrate, der Hydroxide, der Oxide oder dgl. eingesetzt wird. Die aufgebrachte Rutheniumverbindung und/ oder Rhodiumverbindung wird sodann mittels eines chemischen Reduktionsmittels, wie Formalin oder Natriumborhydrid oder dgl. oder mit Hilfe von Wasserstoff reduziert.The main components of the catalyst used are Ru and / or Rh. Ru and Rh can be used without a support material be used, e.g. B. in the form of ruthenium black and rhodium black. However, it is preferred to use a carrier material to be loaded with these catalyst components. Suitable carrier materials are zeolite, silicon oxide, kieselguhr, Sulicium oxide-aluminum oxide, aluminum oxide, titanium oxide or the like. The loading of a support material with Ru and / or Rh can conventionally by the immersion method, the concentration method, the drying method and the precipitation method be carried out using an aqueous solution of a ruthenium compound and / or a rhodium compound, e.g. B. the chlorides, nitrates, hydroxides, oxides or the like. Is used. The applied ruthenium compound and / or the rhodium compound is then made using a chemical reducing agent such as formalin or sodium borohydride or the like. Or reduced with the aid of hydrogen.
Es ist erforderlich, die Hydrierung des aromatischen Kohlenwasserstoffs gemäß vorliegender Erfindung in einem alkalifreien wässrigen Medium durchzuführen. Ferner wird erfindungsgemäß in Gegenwart eines Promotors gearbeitet. Dieser besteht aus einer oder mehreren der folgenden Komponenten: Metalle der Gruppen 1A und 2A des Periodensystems, Zink, Mangan und Eisen, Ionen derselben und Ammonium. Als Metalle der Gruppen 1A des Periodensystems sind bevorzugt Lithium, Natrium und Kalium geeignet. Als Metalle der Gruppe 2A des Periodensystems werden vorzugsweise Magnesium, Calcium, Strontium und Barium eingesetzt. Der Promotor kann in Form eines Kations in dem wässrigen Medium vorliegen. Ferner kann auch das mit Ru und/oder Rh beladene Trägermaterial mit dem Promotor beladen sein. Wenn der Promotor als KationIt is required the hydrogenation of the aromatic hydrocarbon to be carried out according to the present invention in an alkali-free aqueous medium. Furthermore, according to the invention worked in the presence of a promoter. This consists of one or more of the following components: Metals of groups 1A and 2A of the periodic table, zinc, manganese and iron, ions thereof and ammonium. As metals of groups 1A of the periodic table are preferred lithium, Suitable for sodium and potassium. The metals of group 2A of the periodic table are preferably magnesium, calcium, Strontium and barium are used. The promoter can be in the form of a cation in the aqueous medium. Further the carrier material loaded with Ru and / or Rh can also be loaded with the promoter. When the promoter is a cation
I 1 1 I 1 1
in dem wässrigen Medium vorliegt, so wird dieser vorzugsweise in Form eines Chlorids oder eines Sulfats eingesetzt. Die Menge des Promotors in dem wässrigen Medium liegt gewöhnlich im Bereich von 0,01 - 10 Moi/l und vorzugsweise 0,2-5 Mol/l. Wenn der Katalysator mit dem Promotor beladen werden soll, so wird.der mit Ru und/oder Rh beladene Katalysator in eine wässrige Lösung des Promotors, vorzugsweise eines Chlorids oder eines Sulfats eingetaucht. Die Konzentration des Promotors (Salz) in der wässrigen Lösung unterliegt keinen Beschränkungen. Gewöhnlich liegt sie jedoch im Bereich von 0,01 Gew.-% bis zur Sättigungskonzentration bei der Temperatur der Tauchbehandlung. Die Behandlung mit einem Promotor erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 20 - 250 0C und insbesondere von 50 - 200 0C und die Dauer der Behandlung liegt vorzugsweise im Bereich von 10 min - 10 h und insbesondere im Bereich von 1 - 5 h. Die Behandlung erfolgt vorzugsweise unter einer Wasserstoffatmosphäre. Wenn man auf das Trägermaterial den Promo tor aufbringt, bevor man das Trägermaterial mit Ru und/oder Rh belädt, so wird die Lebensdauer des Katalysators erheblich herabgesetzt. Die Behandlung des Trägermaterials erfolgt beim Aufbringen des Promotors in gleicher Weise wie bei der Katalysatorherstellung . Man kann jedoch anstelle von Wasserstoff unter einer Atmosphäre von Stickstoff oder Luft arbeiten. Wenn man die Behandlung zunächst mit einem Trägermaterial durchführt und Ru und/oder Rh aufbringt und dann die Behandlung mit dem erhaltenen Produkt durchführt, so erhält man einen Katalysator mit hoher Aktivität und langer Lebensdauer. Bei dieser Behandlung wird der Promotor gewöhnlich in einer Menge von 0,1 - 10 Gew.-%, je nach Art des Trägermaterials auf das Trägermaterial oder den Katalysator aufgebracht. Wenn z. B. ein Katalysator von 1 i° Ru/SiOp in eine wässrige Lösung von Manganchlorid bei 150 0C während 150 min unter einem Wasser st off druck von 40 Atmosphären eingetaucht wird, so werden 1,20 Gew.-% Mangan auf den Katalysator aufgebracht. Wenn die Eintauchdauer 440 min unter den gleichen Bedingungen beträgt, sois present in the aqueous medium, this is preferably used in the form of a chloride or a sulfate. The amount of the promoter in the aqueous medium is usually in the range of 0.01-10 mol / l, and preferably 0.2-5 mol / l. If the catalyst is to be loaded with the promoter, the catalyst loaded with Ru and / or Rh is immersed in an aqueous solution of the promoter, preferably a chloride or a sulfate. The concentration of the promoter (salt) in the aqueous solution is not subject to any restrictions. However, it is usually in the range of 0.01% by weight to the saturation concentration at the temperature of the dipping treatment. The treatment with a promoter is preferably carried out at a temperature in the range from 20-250 ° C. and in particular from 50-200 ° C. and the duration of the treatment is preferably in the range from 10 min-10 h and in particular in the range from 1-5 h . The treatment is preferably carried out under a hydrogen atmosphere. If the promoter is applied to the support material before the support material is loaded with Ru and / or Rh, the life of the catalyst is considerably reduced. When the promoter is applied, the support material is treated in the same way as when the catalyst is produced. However, instead of hydrogen, one can work under an atmosphere of nitrogen or air. If the treatment is first carried out with a support material and Ru and / or Rh is applied and then the treatment is carried out with the product obtained, a catalyst with high activity and long life is obtained. In this treatment, the promoter is usually applied to the carrier material or the catalyst in an amount of 0.1-10% by weight, depending on the type of carrier material. If z. As a catalyst of 1 i ° Ru / siop in an aqueous solution of manganese chloride at 150 0 C for 150 min under a water pressure of 40 atmospheres st off is immersed, so 1.20 wt .-% of manganese on the catalyst are applied . If the immersion time is 440 minutes under the same conditions, so
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werden 1,24 Gew.-^ Mangan aufgebracht. Wenn SiO- während 120 min unter den gleichen Bedingungen eingetaucht wird, so werden 1,11 Gew.-^ Mangan aufgebracht. Wenn ein Katalysator von 1 $> Ru/lfa-Y-Faujasit bei 90 0C während 180 min eingetaucht wird, so werden 6,4 Gew.-^ Mangan aufgebracht.1.24 wt .- ^ manganese are applied. When SiO- is immersed for 120 minutes under the same conditions, 1.11 wt .- ^ manganese is deposited. When a catalyst of 1 $> Ru / LFA-Y-faujasite is immersed min at 90 0 C for 180, so 6.4 wt .- ^ manganese are applied.
Wenn der Katalysator mit einer wässrigen Lösung des Promotors behandelt wird, so ist es nicht erforderlich, dem wässrigen Medium einen kationischen Promotor zuzusetzen. Die Hydrierung wird also durchgeführt, indem man Wasser, den aromatischen Kohlenwasserstoff und Wasserstoff mit dem modifizierten Katalysator kontaktiert. Dabei wird also die Hydrierung durchgeführt, indem man eine Mischung aus Wasser und dem aromatischen Kohlenwasserstoff sowie Wasserstoff mit dem Katalysator kontaktiert. Die Hydrierung des aromatischen Kohlenwasserstoffs kann im Festbettsystem oder im Suspensionsbettsystem (Fließbettsystem) durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur liegt gewöhnlich im Bereich von Zimmertemperatur bis 250 0C und insbesondere im Bereich von 100 - 200 0C. Der Wasserstoffdruck liegt gewöhnlich im Bereich von 1 - 200 Atmosphären und vorzugsweise im Bereich von 5-100 Atmosphären. Die Menge des wässrigen Mediums liegt gewöhnlich im Bereich von 0,01 - 10 und vorzugsweise im Bereich von 0,05 - 5, ausgedrückt als Volumenverhältnis des wässrigen Mediums zum aromatischen Kohlenwasserstoff. Es ist erforderlich, ein wässriges Medium zu verwenden, welches alkalifrei ist. Im allgemeinen wird ein wässriges Medium von pH 2 - 7 verwendet. Es ist bevorzugt, als wässriges Medium Wasser einzusetzen, welches zwar den Promotor enthält, aber weder Alkali noch Säure enthält. Es ist ferner bevorzugt, bei Verwendung des Katalysators als wässriges Medium Wasser einzusetzen, welches keinerlei zusätzliches Mittel enthält.If the catalyst is treated with an aqueous solution of the promoter, it is not necessary to add a cationic promoter to the aqueous medium. The hydrogenation is thus carried out by contacting water, the aromatic hydrocarbon and hydrogen with the modified catalyst. The hydrogenation is thus carried out by contacting a mixture of water and the aromatic hydrocarbon and hydrogen with the catalyst. The hydrogenation of the aromatic hydrocarbon can be carried out in a fixed bed system or in a suspension bed system (fluidized bed system). The reaction temperature is usually in the range from room temperature to 250 0 C and more particularly in the range 100-200 0 C. The hydrogen pressure is usually in the range 1-200 atmospheres and preferably in the range of 5-100 atmospheres. The amount of the aqueous medium is usually in the range of 0.01-10, and preferably in the range of 0.05-5 in terms of the volume ratio of the aqueous medium to the aromatic hydrocarbon. It is necessary to use an aqueous medium which is alkali-free. In general, an aqueous medium of pH 2-7 is used. It is preferred to use water as the aqueous medium, which does contain the promoter but contains neither alkali nor acid. It is also preferred, when using the catalyst, to use water as the aqueous medium, which does not contain any additional agent.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In the following, the invention is explained in more detail with the aid of exemplary embodiments.
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Ein Katalysator aus 1 % Ru/Na-Faujasit wird in folgender Weise hergestellt. Pulverförmiger Na-Y-Faujasit wird in einer wässrigen Lösung von Rutheniumchlorid dispergiert und eine wässrige Lösung von Formalin wird unter Rühren tropfenweise zu der Mischung gegeben. Dann gibt man noch tropfenweise eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid hinzu, wobei Ruthenium auf dem Trägermaterial niedergeschlagen wird. Das Produkt wird mit Wasser gewaschen und bei 100 0G getrocknet, wobei der Katalysator erhalten wird. In einen vertikalen 100 ml - Autoklaven mit Rührer gibt man 1 g des Katalysators, 30 ml Benzol, 20 ml Wasser und 3 g Natriumchlorid, worauf die Umsetzung bei 150 0G unter einem Wasserstoffdruck von 40 Atmosphären durchgeführt wird.A 1 % Ru / Na faujasite catalyst is prepared in the following manner. Powdered Na-Y faujasite is dispersed in an aqueous solution of ruthenium chloride, and an aqueous solution of formalin is added dropwise to the mixture with stirring. An aqueous solution of sodium hydroxide is then added dropwise, ruthenium being deposited on the support material. The product is washed with water and dried at 100 0 G, wherein the catalyst is obtained. 1 g of the catalyst, 30 ml of benzene, 20 ml of water and 3 g of sodium chloride are placed in a vertical 100 ml autoclave with a stirrer, whereupon the reaction is carried out at 150 ° C. under a hydrogen pressure of 40 atmospheres.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei jedoch kein Natriumchlorid eingesetzt wird.The procedure of Example 1 is repeated, except that no sodium chloride is used.
Beispiele 2-9Examples 2-9
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die in Tabelle 1 angegebenen Salze anstelle von Natriumchlorid eingesetzt werden.The process according to Example 1 is repeated, using the salts given in Table 1 instead of sodium chloride can be used.
Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wird wiederholt, wobei jeweils die Trägermaterialien gemäß Tabelle 1 anstelle von Na-Y-Faujasit eingesetzt werden.The process according to Comparative Example 1 is repeated, with the support materials according to Table 1 instead Na-Y-faujasite can be used.
Beispiele 10-11Examples 10-11
Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man jedoch das Trägermaterial und den Promotor gemäß Tabelle 1 an-The process according to Example 1 is repeated, except that the carrier material and the promoter according to Table 1 are different.
509847/1 161509847/1 161
_7_ 2520A30_ 7 _ 2520A30
stelle von Na-Y-Faujasit und Natriumchlorid einsetzt. Beispiel 12 place of Na-Y-faujasite and sodium chloride. Example 12
Pulverförmiges Siliciumoxid wird zu Pellets geformt, welche nach der herkömmlichen Tauchmethode mit Rutheniumchlorid "beladen werden. Die Mischung wird bei 400 0C während 3 h an Luft kalziniert und dann bei 150 0C während 2 h unter einer Wasserstoffgasströmung reduziert, wobei 1 $ Ru/SiOp als Katalysator erhalten wird. Das Verfahren des Beispiels wird wiederholt, wobei der erhaltene Katalysator und Manganchlorid als Promotor eingesetzt werden und wobei als Reaktionsgefäß ein Sehüttelautoklav eingesetzt wird.Powdered silicon oxide is formed into pellets which are loaded by the conventional dipping method with ruthenium chloride ". The mixture is stirred at 400 0 C for 3 h calcined in air and then at 150 0 C for 2 h reduced under a hydrogen gas flow, where 1 $ Ru / SiOp is obtained as a catalyst The process of the example is repeated using the catalyst obtained and manganese chloride as a promoter and using a shaking autoclave as the reaction vessel.
Die bei den Beispielen 1-12 und bei den Vergleichsbeispielen 1-3 jeweils erhaltene organische flüssige Phase
wird gaschromatographisch untersucht. Es wird ein Gehalt
an Cyclohexen, Cyclohexan und nicht umgesetztem Benzol
festgestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. The organic liquid phase obtained in each case in Examples 1-12 and in Comparative Examples 1-3 is examined by gas chromatography. There will be a content of cyclohexene, cyclohexane and unreacted benzene
established. The results are shown in Table 1.
5 0 3 B A 7 / 1 1 6 15 0 3 B A 7/1 1 6 1
tions-
dauer
(min)Reak
functional
duration
(min)
lung d.
BenzolsConversion
ment d.
Benzene
tät für
Cyclohexen
(io) Selectivi
for
Cyclohexene
(io)
Faujasit1 io Ru / Na-Y-
Faujasite
/1I2O1 io Ru / SiO 9 -
/ 1I 2 O
Ein modifizierter 5% Ru/Si02~Katalysator wird .folgendermaßen hergestellt. Ein Katalysator der Zusammensetzung 5i° Ru/SiOp wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei anstelle von Na-Y-Faujasit Siliciumoxid und anstelle von Formalin Natriumborhydrid eingesetzt wird. In den Autoklaven gibt man 1,7 g des Katalysators, 3,0 g Manganchlorid und 20 ml Wasser und die Mischung wird während 2 h bei 150 0C mit einem Wasserstoffdruck von 1 Atmosphären behandelt. Nach dem Abkühlen wird das Produkt mit Wasser gewaschen, bis kein Manganchlorid gefunden wird und dann getrocknet, dabei wird der modifizierte Katalysator erhalten. In einen vertikalen 100 ml-Rührautoklaven gibtA modified 5% Ru / Si0 2 ~ catalyst is produced as follows. A catalyst with the composition 5 ° Ru / SiOp is produced according to Example 1, silicon oxide being used instead of Na-Y-faujasite and sodium borohydride being used instead of formalin. Into the autoclave, 1.7 g of the catalyst, 3.0 g of manganese chloride and 20 ml of water and the mixture is treated h at 150 0 C and a hydrogen pressure of 1 atmospheres while the second After cooling, the product is washed with water until no manganese chloride is found and then dried to give the modified catalyst. Pour into a vertical 100 ml stirred autoclave
b fj 3 8 4 7 / 1 1 B 1b fj 3 8 4 7/1 1 B 1
man 1 g des modifizierten Katalysators, 20 ml Wasser und 30 ml Benzol und dann wird die Umsetzung gemäß Beispiel 1 durchgeführt.1 g of the modified catalyst, 20 ml of water and 30 ml of benzene and then the reaction is carried out according to Example 1 carried out.
Das Verfahren gemäß Beispiel 13 wird wiederholt, wobei jedoch der Katalysator nicht mit einer wässrigen Lösung von Manganchlorid modifiziert wird.The process according to Example 13 is repeated, except that the catalyst is not treated with an aqueous solution of Manganese chloride is modified.
Beispiel 14-20Example 14-20
Das Verfahren gemäß Beispiel 13 wird wiederholt, wobei eine wässrige Lösung des jeweiligen Salzes gemäß Tabelle 2 anstelle der wässrigen Lösung von Manganchlorid eingesetzt wird, dabei wird jeweils ein modifizierter Katalysator der Zusammensetzung 1$ Ru/SiOp erhalten.The process according to Example 13 is repeated, using an aqueous solution of the respective salt according to Table 2 instead of the aqueous solution of manganese chloride is used, a modified catalyst is used in each case the composition 1 $ Ru / SiOp obtained.
Das Verfahren gemäß Beispiel 13 wird wiederholt, wobei ein handelsüblicher Katalysator der Zusammensetzung 2$ mit einer wässrigen Lösung von Manganchlorid behandelt wird.The process according to Example 13 is repeated, using a commercially available catalyst of the composition $ 2 treated with an aqueous solution of manganese chloride.
Das Verfahren gemäß Beispiel 13 wird wiederholt, wobei ein unmodifizierter handelsüblicher Katalysator der Zusammensetzung 25& Rh/AlpO-z eingesetzt wird.The process of Example 13 is repeated, using an unmodified commercial catalyst of the composition 25 & Rh / AlpO-z is used.
Die Ergebnisse der Beispiele 13-21 und der Vergleichsbeispiele 4-5 sind in. Tabelle 2 zusammengestellt. The results of Examples 13-21 and Comparative Examples 4-5 are shown in Table 2.
509847/1161509847/1161
tions-
dauer
(min)Reak
functional
duration
(min)
lung des
Benzols
(%)Conversion
ment of the
Benzene
(%)
vität für
Cyclo-
hexen
(*)Selecti
vity for
Cyclo-
witches
(*)
Ein Katalysator 1 % Ru/SiO,, wird in folgender Weise modifiziert: In den Autoklaven gibt man 13 g Siliciumoxid, 7,5 g Manganchlorid und 50 ml Wasser und die Mischung wird während 5 h "bei 150 0C unter einem anfänglichen Wasserstoff druck von 30 Atmosphären behandelt. Nach dem Kühlen wird das Trägermaterial mit Wasser gewaschen Ms kein Manganchlorid mehr festgestellt wird und dann bei 100 0C getrocknet. Gemäß Beispiel 13 wird dann ein modifizierter Katalysator hergestellt, wobei jedoch das erhaltene modifizierte Trägermaterial eingesetzt wird und wobei der gebildete Ru/SiO„-Katalysator während 3 h unter einem anfänglichen Wasserstoffdruck von 30 Atmosphären in einer Lösung von Manganchlorid behandelt wird.A catalyst 1% Ru / SiO is modified in the following manner ,,: In the autoclave are added 13 g silica, 7.5 g of manganese chloride and 50 ml of water and the mixture for 5 h "at 150 0 C under an initial hydrogen pressure treated 30 atmospheres. After cooling, the carrier material is no longer manganese chloride is determined washed with water Ms and then at 100 0 C dried. According to example 13 is then produced, a modified catalyst, except that the modified support material is used and wherein the formed Ru / SiO "catalyst is treated for 3 hours under an initial hydrogen pressure of 30 atmospheres in a solution of manganese chloride.
In einen 100 ml vertikalen Rührautoklaven gibt man 1 g des modifizierten Katalysators, 20 ml Wasser und 30 ml Benzol und die Umsetzung wird bei 150 G unter einem Wasserstoff— druck von 40 Atmosphären durchgeführt bis eine 60$>-ige Umwandlung des Benzols erreicht ist. Die Zeitdauer (θ.) für diese Umsetzung beträgt 25 min. Die Reaktionsmischung wird abgekühlt und die gesamte organische flüssige Phase wird aus dem Autoklaven genommen und gaschromatographisch untersucht. In den Autoklaven gibt man 30 ml frisches Benzol, worauf die Umsetzung nochmals unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wird, bis wiederum eine Benzolumwandlung von 60 % erreicht ist. Der gleiche Vorgang wird wiederholt. Bei der fünften Wiederholung beträgt die Reaktionsdauer (θ[-) bis zur Erreichung einer Umwandlung von 60 $> 28 min. Die Ergebnisse der ersten bis fünften Umsetzung sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Ferner sind die Ergebnisse der nachstehenden Beispiele 23 - 38 und des Vergleichsbeispiels 6 in Tabelle 3 zusammengestellt.1 g of the modified catalyst, 20 ml of water and 30 ml of benzene are placed in a 100 ml vertical stirred autoclave and the reaction is carried out at 150 g under a hydrogen pressure of 40 atmospheres until a 60% conversion of the benzene is achieved. The time (θ.) For this reaction is 25 minutes. The reaction mixture is cooled and the entire organic liquid phase is removed from the autoclave and examined by gas chromatography. 30 ml of fresh benzene are placed in the autoclave, whereupon the reaction is carried out again under the same conditions until a benzene conversion of 60% is again reached. The same process is repeated. In the fifth repetition, the reaction time (θ [-) until a conversion of $ 60 is> 28 minutes. The results of the first to fifth conversions are summarized in Table 3. In addition, the results of Examples 23-38 below and Comparative Example 6 are shown in Table 3.
509847/ 1 161509847/1 161
Das Verfahren gemäß Beispiel 22 wird wiederholt, wo"bei jedoch das Trägermaterial nicht mit dem Salz modifiziert wird.The procedure according to Example 22 is repeated, but where "at the carrier material is not modified with the salt.
Das Verfahren gemäß Beispiel 22 -wird wiederholt, wobei jedoch das Trägermaterial "bei 50 0C modifiziert wird.The process is repeated according to Example 22 -is, however, wherein the support material "is modified at 50 0 C.
Das Verfahren gemäß Beispiel 22 wird wiederholt, wobei jedoch die Modifizierung des Trägermaterials während 1 h unter einer Stickstoffatmosphäre bei einem Druck von 1 Atm. anstelle eines Wasserstoffdrucks von 30 Atm. durchgeführt wird. Dann wird der Katalysator mit einer wässrigen Lösung von Magnesiumchlorid anstelle von Manganchlorid modifiziert.The process according to Example 22 is repeated, but with the modification of the carrier material for 1 hour under a Nitrogen atmosphere at a pressure of 1 atm. instead of a hydrogen pressure of 30 atm. is carried out. Then the Catalyst modified with an aqueous solution of magnesium chloride instead of manganese chloride.
Beispiele 26 - 30Examples 26-30
Das Verfahren gemäß Beispiel 22 wird wiederholt, wobei jedoch das Trägermaterial und der mit Ru beladene Katalysator mit einer wässrigen Lösung des jeweiligen Salzes gemäß Tabelle 3 modifiziert werden.The process according to Example 22 is repeated, except that the support material and the catalyst loaded with Ru are also used an aqueous solution of the respective salt according to Table 3 can be modified.
Beispiele 31 - 35Examples 31-35
Das Verfahren gemäß den Beispielen 26 bis 30 wird wiederholt, wobei jedoch das Trägermaterial vor dem Aufbringen des Katalysators nicht modifiziert wird.The process according to Examples 26 to 30 is repeated, but with the carrier material prior to application of the Catalyst is not modified.
Na-Y-Faujasit wird mit einer wässrigen Lösung von Natriumchlorid gemäß Beispiel 22 modifiziert und Ru wird gemäß Beispiel 1 aufgebr;?cbt. Die Reaktion v,-.ird fünfmal unter denNa-Y-faujasite is made with an aqueous solution of sodium chloride modified according to example 22 and Ru is applied according to example 1. The reaction v, -. Is five times under the
B G 3 8 k 7 / 1 1 B 1BG 3 8 k 7/1 1 B 1
Bedingungen des Beispiels 1 unter Verwendung desselben Katalysators wiederholt.The conditions of Example 1 were repeated using the same catalyst.
Das Verfahren wird fünfmal unter den Bedingungen des Beispiels 1 wiederholt.The procedure is repeated five times under the conditions of Example 1.
Das Verfahren gemäß Beispiel 22 wird wiederholt, wobei T·-Aluminiumoxid anstelle von Siliciumoxid als Trägermaterial eingesetzt wird und wobei das Trägermaterial mit 2 f° Rhodium anstelle von Ruthenium beladen wird.The process according to Example 22 is repeated, T · aluminum oxide being used instead of silicon oxide as the support material and the support material being loaded with 2 ° rhodium instead of ruthenium.
Das Verfahren gemäß Beispiel 57 wird wiederholt, wobei jedoch das Trägermaterial nicht modifiziert wird.The process according to Example 57 is repeated, except that the carrier material is not modified.
509647/1161509647/1161
TaοeileTaoeile
Bemerkung: Comment:
1) Dem Reaktionssystem werden 3,0 g Natriumchlorid ■beigegeben. 1) To the reaction system is added 3.0 g of sodium chloride ■ added.
KatalysatorsTreatment d.
Catalyst
f.Cyclo
hexeni*,Select.
f.Cyclo
hexeni *,
f.Cycl
hexen(Select
f.Cycl
witches (
3 I.
3
33
Trägerina-
i?erialsTreatment d.
Carrier
i? erials
(min, -V
(min,
j 30th
j
23 i I.
23 i
61»36 1
6 1 »
.0.8th
.0
.6.0
.6
faujasite
Il 1% Ru / Na-Y-
faujasite
Il
1514th
15th
18! 26
18th
OO
O
.04.86
.04
3030th
30th
87035
870
i O
i
cn K> Ocn K> O
IP -IP -
In einen 100 ml Autoklaven gibt man 1 g des Katalysators 1% Ru/Na-Y-Faujasit gemäß Beispiel 1, 20 ml Wasser, 30 ml Toluol und 3 g Manganchlorid und die Umsetzung wird "bei 150 0C unter einem Wasserstoffgasdruck von 40 Atm. durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt.In a 100 ml autoclave 1 Priority g of the catalyst 1% Ru / Na-Y-type faujasite according to Example 1, 20 ml water, 30 ml of toluene and 3 g of manganese chloride and the reaction is "at 150 0 C under a hydrogen gas pressure of 40 Atm The results are shown in Table 4.
Das Verfahren gemäß Beispiel 39 wird wiederholt, wobei jedoch kein Manganchlorid eingesetzt wird.The process according to Example 39 is repeated, except that no manganese chloride is used.
Gemäß Beispiel 1 gibt man in den Autoklaven 1,7 g des Katalysators 1 $> Ru/Na-Y-Paujäsit, 20 ml Wasser und 0,1 g Manganchlorid und der Katalysator wird bei 120 0C während 30 min unter einem Wasserstoffgasdruck von 30 Atm. modifiziert. Das Produkt wird mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei ein modifizierter Katalysator erhalten wird. In den Autoklaven gibt man 1 g des modifizierten Katalysators, 20 ml Wasser und 30 ml Toluol und die Umsetzung wird bei 200 0C unter einem Wasserstoffgasdruck von 60 Atm. durchgeführt bis eine Toluolumwandlung von 60 % erzielt ist. Die Umsetzung wird fünfmal wiederholt.According to Example 1 are added to the autoclave 1.7 g of the catalyst 1 $> Ru / Na-Y-Paujäsit, 20 ml of water and 0.1 g manganese chloride and the catalyst is at 120 0 C for 30 min under a hydrogen gas pressure of 30 Atm. modified. The product is washed with water and dried to give a modified catalyst. 1 g of the modified catalyst, 20 ml of water and 30 ml of toluene are added to the autoclave and the reaction is carried out at 200 ° C. under a hydrogen gas pressure of 60 atm. carried out until a toluene conversion of 60% is achieved. The implementation is repeated five times.
Das Verfahren gemäß Beispiel 22 wird wiederholt, wobei 0,5 g Manganchlorid anstelle der 7,5 g Manganchlorid eingesetzt werden. Dabei wird Na-Y-Faujasit modifiziert. Unter Verwendung dieses modifizierten Trägermaterials wird ein Katalysator des Typs 1 # Ru/Na-Y-Faujasit gemäß Beispiel 1 hergestellt. Dieser Katalysator wird weiterhin gemäß Beispiel 40 modifiziert und für die Hydrierungsreaktion verwendet.The process according to Example 22 is repeated, using 0.5 g of manganese chloride instead of 7.5 g of manganese chloride will. Na-Y-faujasite is modified in the process. Under This modified support material is used as a catalyst of the 1 # Ru / Na-Y faujasite type according to Example 1 manufactured. This catalyst is further modified according to Example 40 and used for the hydrogenation reaction.
5 (1 '] '; ■■; 7/11 fi5 (1 ']'; ■■; 7/11 fi
"be dingungenReaction
"conditions
tions-
dauer
θ1
(min)Reak
functional
duration
θ 1
(min)
für Me
thyl-
cyclo
hexen
OO Select.
for me
ethyl
cyclo
witches
OO
tät für
Methyl-
cyclohexen
(*)Selectivi
for
Methyl-
cyclohexene
(*)
40 Atm.150 0 C
40 atm.
umwand-
lungToluene-
umwand-
lung
tions-
dauer
95
(min)Reak
functional
duration
9 5
(min)
60 Atm.200 0 C
60 atm.
Das Verfahren gemäß Beispiel 39 wird wiederholt, wobei o-Xylol anstelle von Toluol eingesetzt wird. Die Reaktionstemperatur beträgt 180 0C.The process of Example 39 is repeated, using o-xylene instead of toluene. The reaction temperature is 180 ° C.
Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 7 wird wiederholt, wobei o-Xylol anstelle von Toluol eingesetzt wird, und wobei die Umsetzung bei einer Reaktionstemperatur von 180 geführt wird.The process according to Comparative Example 7 is repeated, using o-xylene instead of toluene, and using the reaction at a reaction temperature of 180 to be led.
1C durch- 1 C through
Das Verfahren gemäß Beispiel 40 wird wiederholt, wbeo o-Xylol anstelle von Toluol eingesetzt wird.The process according to Example 40 is repeated using o-xylene instead of toluene.
bedingungenReaction
conditions
lung des
o-Xylols
WConversion
ment of the
o-xylene
W.
tivi
tät
OQ Selek
tivi
activity
OQ
dauer
(min)Reaction
duration
(min)
Bsp. 42
Bsp. 43See 8
Ex. 42
Ex. 43
40 Atm.
It
200 0C
60 Atm.180 0 C
40 atm.
It
200 0 C
60 atm.
60
3555
60
35
35,0
29,05.3
35.0
29.0
240
60100.
240
60
' ' 1 6 1 '' 1 6 1
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